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28 Marzo 2023
GEO-BIOCHAR, IL CARBONE VEGETALE CHE ARRIVA DALL’AGRICOLTURA

Progetto finanziato dalla misura 16.2 del Programma di sviluppo rurale 2014-2020

SEZIONE Capofila

La Società semplice agricola Le Cornate è stata costituita grazie agli aiuti del Premio giovani del PSR della Toscana e i suoi soci hanno ancora oggi un’età media di 40 anni. Detiene terreni in conduzione con contratto di affitto nel comune di Monterotondo e una piccola parte nel comune di Castelnuovo, superficie ha 76 di cui ha 30 a seminativo e ha 46 di bosco. L’azienda nasce per la produzione di cippato. La società si distingue per spirito imprenditoriale e capacità di aggregazione con altre realtà del territorio. L’azienda si connota tra le aziende più propense all’innovazione ed alla diversificazione delle proprie attività. L’azienda, negli ultimi anni, ha partecipato attivamente a più progetti di innovazione e cooperazione, quali: mis. 16.1 e 16.2 progetto GO-Card ed è capofila del Progetto Integrato di Filiera (PIF – Forestale, annualità 2017) BIOPROFILE. Quest’ultimo progetto è proiettato alla costruzione di filiera di qualità legno-energia ed alla produzione di cippatino che, tra l’altro, è complementare al presente progetto.

PARTNER

La partnership di progetto interessa soggetti di diversa natura per favorire la complementarietà e la valorizzazione delle competenze ed esperienze maturate nel proprio settore di riferimento. Il partenariato si compone di soggetti accreditati e qualificati nella progettazione regionale ed europea quali: il Centro Assistenza Imprese Coldiretti Toscana (CAICT), Impresa Verde Grosseto ed il Consorzio Re-Cord. In particolare il CAICT e Re-cord hanno maturato esperienza di progetti di innovazione e cooperazione di carattere europeo. Il coinvolgimento delle aziende agricole ha inteso valorizzare la partecipazione di aziende particolarmente vocate all’innovazione e cooperazione. In questo senso, il capofila di progetto è rappresentato dalla Società semplice agricola Le Cornate, già costituita grazie agli aiuti del Premio giovani del PSR della Toscana.

CONSORZIO RE-CORD

Il consorzio RE-CORD, Organismo di Ricerca ai sensi della normativa nazionale, è un ente di ricerca no-profit partecipato dall'Università degli Studi di Firenze. Fondato nell'Ottobre del 2010, ha lo scopo di creare condizioni sinergiche tra i fondatori, le loro strutture e le loro competenze, e rappresentare un soggetto snello ed in grado di rispondere velocemente e con competenza alle sollecitazioni che oggi provengono in tema di ricerca sulle energie rinnovabili ed in particolare sulle bioenergie/biocarburanti. I membri del Consorzio di ricerca sono: il CREAR (Centro interdipartimentale di Ricerca per le Energie Alternative e Rinnovabili dell'Università degli Studi di Firenze), l'Azienda Agricola Villa Montepaldi S.r.l. (dell'Università degli Studi di Firenze), Spike Renewables S.r.l., Bioentech S.r.l., GAL Start S.r.l., Eta-Florence Renewable Energies.

AZIENDA AGRICOLA RISTORI RENZO

L’Azienda Agricola Ristori Renzo è un partner strategico in quanto rappresenta, grazie all’ampia varietà della propria produzione, un campione rappresentativo della gran parte delle realtà produttive dell’areale. Questo consentirebbe di avere un confronto concreto con le opportunità ed i vincoli legati ai diversi scenari produttivi locali.

CENTRO ASSISTENZA IMPRESE COLDIRETTI TOSCANA

È il Centro Assistenza Imprese Coldiretti Toscana, i suoi soci sono le Federazioni Provinciali Coldiretti. Attraverso la propria rete capillare su tutte il territorio toscano, Caict eroga servizi qualificati alle imprese singole contribuendo alla semplificazione amministrativa, al miglioramento dell’efficacia delle misure attuate dalla pubblica amministrazione regionale, nazionale e unionale e alla crescita complessiva delle imprese stesse. Fornisce inoltre servizi di consulenza per la gestione e lo sviluppo delle imprese agricole e per la diffusione della conoscenza sulle opportunità di finanziamento alle imprese. 

IMPRESA VERDE GROSSETO

La Società di servizi Impresa Verde Grosseto nasce dalla Federazione provinciale Coltivatori diretti (Coldiretti) allo scopo di erogare servizi alle imprese agricole. Ha uffici su tutto il territorio provinciale e dispone di personale specializzato che opera a tutti i livelli dei servizi per le aziende agricole: fiscale, tributario, tecnico- economico e pratiche PAC.

STATO DELL’ARTE

Il biochar è un prodotto innovativo, recentemente ammesso dal MiPAAF nella tabella degli ammendanti per l’utilizzo in agricoltura, capace di apportare notevoli miglioramenti sul piano della qualità del suolo. In particolare favorisce un maggiore contenuto di carbonio organico, una migliore permeabilità e una maggiore capacità di ritenzione idrica e di nutrienti (nonché lento rilascio degli stessi), rispondendo positivamente alla problematica della crisi climatica (grazie alle sue potenzialità di carbon storage), in pieno accordo con i più recenti documenti dell’Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC), che specificatamente indica il biochar come una delle più promettenti soluzioni per il sequestro del carbonio (Re-Cord,  progetto BABILOC).

Il biochar è carbone vegetale che si ottiene dalla pirolisi di diversi tipi di biomassa vegetale. Partendo da biomasse vegetali, il processo della, pirolisi permette la trasformazione della biomassa in ingresso ed ottenere: un gas (detto syngas) con un potere calorifico pari al GPL che può essere utilizzato in processi produttivi che necessitino di calore (es: essiccazione o per la produzione di energia elettrica), e biochar (ichar.com).

In particolare, con il termine pirolisi, si intende un processo di degradazione termica di un materiale,

condotta in totale assenza di un agente ossidante. Questo processo avviene in un range di calore tra i 400-700°C (Mohan et al., 2006)  ed il risultato è la formazione di: solidi (carbone/char), liquidi (catrame o bio-oil) e gas (CH4, CO, CO2, H2, C2H4, C2H6); dove i gas rappresentano in peso il 15-30% del prodotto iniziale, con un’incidenza percentuale crescente con la temperatura del processo (Badussi). Dalle condizioni operative con le quali viene condotta la pirolisi, in particolare la temperatura ed il tempo di esposizione del materiale a tale trattamento e, dal tipo di materiale trattato, dipendono le caratteristiche del prodotto finale e le sue quantità. Tempi lunghi di esposizione a temperature moderate favoriscono la produzione di char, mentre un’esposizione limitata a temperature medio alte massimizza la produzione delle frazioni liquide (Badussi). Questo determina che il biochar prodotto come residuo da impianti per la produzione di energia elettrica (a pirolisi) non riescono a produrre grandi quantità di biochar e anche la qualità risulta essere diversa rispetto ad un processo di pirolisi destinato alla produzione di biochar. 

OBIETTIVI DI PROGETTO

In Toscana, così come in numerosi contesti del nostro paese, si assiste ormai da decenni al fenomeno dell’abbandono delle aree rurali. Questo fenomeno si traduce sul territorio in riduzione della Superficie Agricola Utilizzata (-12% tra il 2000 ed il 2010) e della riduzione delle giornate di lavoro annue (-13% 2000-2010).

In questo contesto il progetto si prefigge lo scopo di gettare le basi per il recupero di SAU persa nel corso degli ultimi anni, incrementare l’occupazione nel settore primario (ma non esclusivamente) attraverso l’introduzione sul territorio dell’innovativa pratica di impiego di biochar come ammendante in agricoltura e della costruzione di una filiera sperimentale del biochar del territorio. Il territorio, che infatti si presta ad attività di innovazione come testimoniano i numerosi progetti che negli ultimi anni si sono susseguiti, è particolarmente vocato all’innovazione e pertanto capace di attrarre anche nuovi attori economici ed a sviluppare il potenziale economico-imprenditoriale ancora inespresso.

In sintesi, i risultati complessivi del progetto sono:

  • Diffusione delle pratiche per la produzione e l’applicazione innovativa del biochar in agricoltura;
  • Incrementare la consapevolezza da parte dei produttori primari sulle potenzialità di un ammendante innovativo come il biochar;
  • Valutazione della fattibilità logistica dell’utilizzo del biochar all’interno del normale calendario colturale delle aziende agricole;
  • Misurazione della fattibilità tecnica dell’utilizzo del biochar all’interno del normale parco macchine disponibile presso le aziende agricole di zona;
  • Dimostrazione e diffusione degli effetti dell’utilizzo del biochar sulla gestione del suolo;
  • Misurazione di dati quantificati e statisticamente significativi sulla produttività primaria e le rese per ettaro;
  • Valutazione potenziale vantaggio economico derivanti dal mercato dei crediti di Carbonio;
  • Elaborazione e diffusione di un documento di pre-fattibilità tecnico-economica sulla creazione di una filiera locale del biochar.

 ATTIVITA’ SPERIMENTALE

Le attività sperimentali sono state condotte dal Consorzio RE-CORD e si sono focalizzate sulla produzione del biochar e sulle successive operazione colturali per lo spandimento ed applicazione del biochar nelle tesi sperimentali oggetto del progetto.

La produzione del biochar da paglia di cardo è avvenuta tramite carbonizzazione nell’impianto sperimentale di RE-CORD a San Piero a Sieve. La biomassa di cardo, raccolta presso l’Azienda agricola le Cornate, è stata trinciata per mezzo di un carro miscelatore semovente ulteriormente macinata e trasformata in pellet. Sono stati processati circa 600 kg di paglia di cardo da cui è stato ricavato il biochar di cardo. Parallelamente è stato prodotto biochar derivante da legno, il quale è stato alimentato nell’impianto in forma di cippatino.

Ottenuto il biochar da cardo e da cippatino forestale è stata attesa la stagione per lo spandimento che, nel caso del vigneto era prevista dopo la vendemmia, nel caso degli erbai prima delle semine, e nel caso del cardo dopo la raccolta.

Lo spandimento del biochar prodotto da Re-Cord è stato eseguito dalle aziende agricole coinvolte nel progetto, ed è avvenuto attraverso normali macchinari spandiletame in seguito alle lavorazioni ordinarie. Nel contempo, a monte dell’attività di spandimento del biochar, sono stati raccolti di campioni di suolo che sono stati inviati ed analizzati presso il laboratorio RE-CORD.

Nella successiva fase queste analisi saranno confrontate con i campioni di suolo che verranno prelevati al momento della raccolta della biomassa nelle diverse parcelle. Questo monitoraggio permetterà di controllare analiticamente la qualità dei terreni dopo l’applicazione del biochar e gli effetti di quest’ultima sull’accrescimento e sulla qualità della biomassa.

I parametri sperimentali oggetto di analisi per le coltivazioni saranno i seguenti: produttività primaria (kg/ha di granaglie, fieno, uva), e alcuni parametri qualitativi (es. tenore in olio, fibra).

Le analisi sulla produttività verranno effettuate dapprima in campo attraverso una semplice pesatura.

I parametri sperimentali misurati dal laboratorio RE-CORD inerenti alle caratteristiche del suolo saranno: pH, sostanza organica, parametri idrologici del suolo (capacità di campo, punto di appassimento permanente, saturazione) e parametri chimico-fisici caratteristici.

I dati raccolti verranno elaborati per valutarne l’impatto sulle produzioni e sul suolo, e contribuiranno alla costruzione della analisi di fattibilità tecnico-economica.

 

 

 

Introduzione

Il progetto GEO-BIOCHAR è nato con lo scopo di porre l’attenzione verso pratiche volte all’aumento della resilienza dei terreni rispetto agli effetti dei cambiamenti climatici e dalla necessità di azioni concrete orientate a preservare e, ove possibile, recuperare la salute dei suoli, con particolare attenzione al contenuto di sostanza organica. In questa ottica è risultata inoltre evidente l’importanza crescente di risparmiare risorse idriche, ridurre le emissioni di gas a effetto serra, di ridurre il rischio erosivo nei territori collinari e ovviamente impattare positivamente sulla produttività per ettaro.

L’effetto sulle tematiche appena citate è stato valutato attraverso l’utilizzo di un nuovo e promettente materiale, il biochar.

Lo stato dell’arte delle conoscenze sull’utilizzo agronomico del biochar permette di individuare numerosi vantaggi nel suo utilizzo, tuttavia gli agricoltori sono ancora restii al suo utilizzo su larga scala, per mancanza di formazioni tecnico-pratiche basate su campi di prova.

Il progetto si è proposto quindi di trasferire prodotti e pratiche per lo sviluppo e l’utilizzo della filiera legata all’utilizzo del biochar in campo agronomico con l’obiettivo di valutarne gli effetti sui seguenti aspetti principali:

  • Favorire l’accumulo durevole di sostanza organica nel suolo (sequestro del carbonio atmosferico).
  • Favorire l’aumento di produttività attraverso un miglioramento delle proprietà agronomiche dei terreni.
  • Ridurre l’utilizzo idrico per le coltivazioni annuali, poliennali e perenni migliorando la capacità di ritenuta idrica dei terreni agricoli.
  • Promuovere l’economia circolare attraverso la produzione di biochar da scarti agricoli (es. paglie di cardo), pirolizzati e reimmessi negli stessi suoli di provenienza.
  • Prospettare una filiera locale tra agricoltori e trasformatori legata al ciclo del carbonio con effetti diretti sulla fertilità dei terreni agricoli.
  • Dimostrare e divulgare alle aziende del territorio l’applicazione del biochar come ammendante funzionale in colture annuali (es. erbai) poliennali (es. cardo) e perenni (es. vite) con conseguente miglioramento della gestione del suolo.

Il biochar è stato prodotto utilizzando le diverse tecnologie di carbonizzazione a disposizione presso l’area sperimentale RE-CORD a Pianvallico, San Piero a Sieve. In particolare per la produzione di biochar sono stati utilizzate la tecnologia pirolitica ossidativa sia con l’impiego di un forno rotante che con l’impiego di un reattore verticale a letto fisso.

 

Stato dell’arte

Il biochar, inteso come carbone vegetale agricolo ricco di carbonio C organico proveniente dalla pirolisi lenta di biomasse lignocellulosiche, sta riscuotendo un notevole interesse in campo tecnico-scientifico grazie alle potenzialità dimostrate in tre fondamentali aree: agronomica, energetica ed in termini di recupero di materie di scarto, con particolare interesse per le

implicazioni sullo sviluppo di modelli di economia circolare.

L’importanza agronomica del biochar usato come ammendante nel suolo, può essere riassunta nelle seguenti proprietà:

  1. Aumenta la produttività delle coltivazioni. I risultati di diversi studi mostrano che l’introduzione del biochar come ammendante organico nei suoli agrari aumenta la produttività di molte specie da granella (mais, grano, sorgo, leguminose, oleaginose) e da biomassa.
  2. Promuove l’accumulo di sostanza organica e la crescita microbiologica nel suolo; il miglioramento di parametri chimico-fisici, tra cui in particolare il pH, la capacità di scambio cationico e la disponibilità di fosforo (P) nei suoli.
  3. Aumenta la resistenza agli stress idrici prolungati nelle piante e quindi l’impatto di periodi di siccità.
  4. Diminuisce la lisciviazione e la dispersione di elementi nutritivi dal suolo, in particolare delle forme inorganiche di azoto (N), responsabili di inquinamento delle falde e eutrofizzazione dei corsi d’acqua.

Grazie all’interazione positiva con la microfauna dei suoli è possibile affermare che il biochar abbia la capacità di migliorare le qualità agronomiche dei terreni a vantaggio di colture di qualità come quella vitivinicola.

L’importanza del biochar nel contrasto alle emissioni di sostanze ad effetto serra di origine antropogenica e la mitigazione degli effetti del cambiamento climatico risiede nelle caratteristiche della sua struttura chimico-fisica.

Come dimostrato da vari studi in bibliografia, infatti, il carbonio che compone il biochar è organico e recalcitrante, e pertanto molto resistente alla decomposizione. Questo determina la capacità di conservare molecole di Carbonio nei suoli per periodi di tempo molto prolungati.

Il biochar è stato descritto nel recente rapporto 2018/2019 dell’Intergovernmental Panel for Climate Change delle Nazioni Unite (IPCC) come Carbon-Negative Technology questo conferma che l’applicazione del biochar come ammendante agricolo costituisce un eccellente candidato come tecnologia di sequestro del carbonio nel suolo a basso costo e ad elevato potenziale.

La stessa attività di spandimento del biochar in campo come ammendante è una pratica che può essere ritenuta a basso impatto ambientale ed economicamente sostenibile in quanto

richiesta con frequenza decennale.

Il ciclo di produzione di biochar da pirolisi e la sua incorporazione nel suolo costituiscono quindi una soluzione che riduce la concentrazione di CO2 e altri gas a effetto serra nell’atmosfera sequestrandoli stabilmente. Trattandosi di una soluzione di sequestro del carbonio atmosferico efficace, facilmente implementabile a basso costo, il report dell’IPCC incoraggia quindi l’uso su larga scala del biochar in agricoltura come ammendante nel suolo.

In Italia, l’utilizzo del biochar è stato recentemente ammesso in agricoltura come ammendante organiconel D. Lgs. 75/2010 degli ammendanti/fertilizzanti, pubblicato nella Gazzetta ufficiale, Serie generale n ° 186 del 12-8-2015, Tabella 2.

 

Figura 1. Biochar prodotto nel progetto proveniente da paglia di cardo pellettizzata

Figura 2. Biochar prodotto nel progetto proveniente da paglia di cardo pellettizzata

Obiettivi di progetto

Gli obiettivi principalii del progetto sono stati dunque i seguenti:

  • Misurare il miglioramento dei parametri chimico-fisici dei suoli, come ad esempio la sostanza organica, il pH, la capacità di scambio cationico (CSC), associati all’utilizzo del biochar;
  • Fornire una misura del miglioramento della struttura del suolo, che possa permettere una stima dell’aumento di disponibilità di tempo utile per le operazioni meccanizzate (amento tempo utile terreno in tempera nel corso di un anno);
  • Misurare e il miglioramento in termini di capacità idrica del terreno e l’impatto migliorativo sulla resilienza idrica delle colture e sulla produttività;
  • Valutazione degli effetti positivi rispetto alla permeabilità idraulica del terreno. Impatto potenziale sui fenomeni di ristagno e ruscellamento (e relativa riduzione dei fenomeni erosivi), legati a periodi a elevata piovosità;
  • Misura diretta e stima degli effetti legato all’uso del biochar in agricoltura riguardo la riduzione delle emissioni di gas serra;
  • Valorizzazione del beneficio derivante dalla razionalizzazione dell’utilizzo dell’energia totale del processo. Infatti la tecnologia utilizzata per la produzione del biochar produce;
  • contemporaneamente energia termica che può essere riutilizzata all’interno dell’azienda agricola/forestale per l’essiccaggio di materiale o per altre lavorazioni termiche (come quelle di trasformazione di prodotti agricoli in semilavorati alimentari).
  • Analisi fattibilità tecnico economica della filiera di produzione di biochar.

Figura 3. Cantiere di campionamento biomassa dell'erbaio presso l'Azienda Agricola Le Cornate

Figura 4. Spandimento a mano del biochar in vigneto

Risultati di progetto

Risultati delle analisi nel vigneto dell’azienda Ristori (Massa Marittima)

Il suolo delle parcelle C (Controllo) e B (Biochar) è stato analizzato in due campagne (pre-applicazione biochar e 18 mesi dopo l’applicazione di biochar) presso il laboratorio Re-Cord per i seguenti parametri:

  • Sostanza organica
  • Azoto Totale
  • Fosforo Totale e Fosforo Assimilabile
  • pH
  • Capacità di Scambio Cationico (CSC)
  • Water Holding Capacity

Comparando i risultati delle analisi effettuate, si nota una generale omogeneità degli andamenti dei valori per tutti i parametri. In diminuzione la CSC e la sostanza organica (metodo Walkley-Black, con fattore di correzione per il biochar proposto dalla FAO1), anche se quest’ultima in misura molto inferiore nelle parcelle trattate con biochar. In crescita il Fosforo Totale e Fosforo Assimilabile (Olsen), in misura comparabile per le tesi B e C.

La Water Holding Capacity (capacità di ritenzione idrica del suolo, misurata con piastre di Richards fino a 5 bar) invece ha visto un incremento medio di +12% nella tesi B (Biochar) nel periodo di tempo considerato, rispetto alla tesi C (Controllo), che ha visto addirittura una lieve diminuzione di tale valore

(-3%).

Per quanto riguarda gli effetti della distribuzione di biochar sulla produttività del vitigno, sono state vendemmiate a parte le parcelle B (Biochar) e C (Controllo). Le cassette sono state pesate il giorno stesso della vendemmia, e sono stati prelevati dei campioni per analisi dei parametri identificati al capitolo 3.

I risultati mostrano come nelle parcelle nelle quali era stato distribuito il biochar, la produttività in peso fresco è stata più alta (+4% nel 2021 e + 6% nel 2022), mentre la qualità è rimasta invariata (grado zuccherino, acidità, titolo alcolometrico).

In generale dunque, l’applicazione di biochar come ammendante anche a dosi molto basse (3 t/ha equivalente) nel vigneto ha prodotto un aumento delle capacità del suolo di trattenere l’acqua, influenzando positivamente la produttività del vigneto, pur non intaccando la qualità dell’uva prodotta.

Figura 5. Vendemmia 2021 di uva Trebbiano presso l'azienda Ristori

Figura 6. Vendemmia 2021 di uva Trebbiano presso l'azienda Ristori

Risultati delle analisi nell’erbaio dell’azienda agricola Le Cornate

L’erbaio monofitico (Loietto) è stato seminato dall’azienda agricola Le Cornate con l’obiettivo di ottenere 1-2 sfalci primaverili da condurre a fienagione per i fabbisogni del proprio allevamento ovino biologico.

Le analisi effettuata dal Consorzio Re-Cord hanno evidenziato un netto miglioramento della produttività dell’erbaio in seguito alla distribuzione di biochar come ammendante nel suolo.

Il peso medio della biomassa secca dei campioni raccolti nelle parcelle del biochar è stato quasi doppio rispetto a quello delle parcelle di controllo (+85% per la biomassa secca rispetto con una media di 521 g di s.s. delle parcelle B rispetto a 282 g delle parcelle C).

Inoltre, sono state effettuate le analisi del Valore Foraggero del fieno raccolto, con tecnica NIR (spettroscopia in riflettanza nel vicino infrarosso), in particolare per i seguenti parametri:

  • Proteina grezza
  • Frazioni proteiche
  • Amido
  • Ceneri
  • Zuccheri totali
  • Calcio
  • Magnesio
  • Fosforo
  • Potassio
  • Fibra neutro-detersa (NDF)
  • Fibra acido-detersa (ADF)
  • Residuo neutro-deterso (NDR)
  • Lignina (ADL)
  • Degradabilità dell’NDF
  • Valore Energetico

Il calcolo del Valore Foraggero (RFV) è stato eseguito secondo la metodica CRPA su tutti i campioni

raccolti, ed ha mostrato un +5% di RFV per la tesi ammendata con il biochar.

Questi risultati, combinati tra loro (produttività e Valore Foraggero) pur essendo stato ottenuto su parcelle di ridotte dimensioni, è incoraggiante poiché tali parcelle sono state trattate secondo le normali operazioni aziendali, per assicurarne la massima replicabilità. Inoltre, la quantità equivalente di biochar distribuito (3 t/ha) è stata piuttosto bassa.

 

Risultati delle analisi nel cardeto dell’azienda agricola Le Cornate

Il suolo delle parcelle C (Controllo) e B (Biochar) è stato analizzato in due campagne (pre-applicazione biochar e 18 mesi dopo l’applicazione di biochar) presso i laboratori Re-Cord per i seguenti parametri:

  • Sostanza organica
  • Azoto Totale
  • Fosforo Totale e Fosforo Assimilabile
  • pH
  • Capacità di Scambio Cationico
  • Water Holding Capacity

Comparando i risultati delle analisi effettuate sul suolo, , si nota una generale omogeneità dei valori per tutti i parametri eccetto quello della Sostanza Organica (metodo Walkley-Black, con fattore di correzione per il biochar proposto dalla FAO), per la quale la tesi B (Biochar) ha visto un incremento

medio di +18% nel periodo di tempo considerato, rispetto alla tesi C (Controllo), che ha visto addirittura una lieve diminuzione di tale valore (-2%).

Analisi fattibilità tecnico economica rispetto alla produzione, commercializzazione di biochar da filiere agricole/forestali locali

Realizzare una piattaforma per lo stoccaggio, la lavorazione e commercializzazione di prodotti legnosi implica investimenti significativi, tuttavia è indispensabile per l’avvio di filiere che hanno lo scopo di produrre prodotti come biomasse di qualità e biochar. A tale scopo è stato sviluppato un modello che consente il dimensionamento preliminare e la definizione in dettaglio i costi delle fasi di approvvigionamento, produzione, stoccaggio e conferimento dei prodotti e dei servizi connessi alla realizzazione e gestione operativa della piattaforma. Il modello è infine in grado di valutare l’efficienza economica della piattaforma in relazione agli assortimenti prodotti.

Il modello valuta costi e ricavi in relazione ad ogni tipologia di prodotto. In sintesi, il modello valuta le principali caratteristiche – domanda, domanda potenziale e prezzi - del mercato di destinazione per i prodotti che la piattaforma è in grado di offrire ai potenziali clienti finali.

Il modello si articola su 8 fogli di calcolo: ipotesi, investimenti ed ammortamenti, piano di ammortamento mutuo, scheda calcolo personale, conto economico, break even point prodotti e il foglio di sintesi.

Il modello consente di verificare rapidamente la fattibilità di una filiera di produzione verificando da un lato le caratteristiche tecniche che deve soddisfare ed i costi necessari per la realizzazione, mentre dall’altro verifica il fatturato potenziale ed i relativi flussi di cassa nonché il calcolo dei principali indicatori economico-finanziari dell’investimento.

In sintesi i principali indicatori sono:

  • Il Valore Attuale Netto (VAN) che rappresenta la sommatoria della differenza tra ricavi e costi annuali attualizzati al momento attuale attraverso la procedura di sconto ad un tasso stabilito dall’investitore. Il tasso di sconto può essere variato in relazione al periodo in cui si effettua la valutazione affinché si possa verificare il corrente tasso di interesse reale da inserire nel calcolo.
  • Tasso Interno di Rendimento (TIR), che sarà rappresentato dal tasso di attualizzazione che renderà pari a zero il VAN (Bernetti et al., 2008). Il TIR è un valore che prescinde dal capitale investito ed esprime il rendimento medio annuo percentuale di un investimento al netto dell'inflazione.
  • Per una corretta applicazione dell'analisi degli investimenti è opportuno stimare anche il tempo di ritorno dell'investimento (TR). Si tratta di un indicatore molto intuitivo e molto usato in tutte le valutazioni di convenienza di un investimento, poiché individua in quanto tempo avviene il rientro del capitale investito. In altre parole, non è altro che il numero di anni necessari affinché i flussi di cassa netti cumulati, eguagliano l'investimento iniziale (Bernetti et al., 2008).

Il modello di supporto alle decisioni, redatto per la verifica dimensionale e della sostenibilità economica della filiera di produzione dei prodotti legnosi innovativi, è stato impiegato per la verifica di alcuni scenari di riferimento. In particolare, sono stati realizzati tre scenari:

  • Scenario 1. Realizzazione di una filiera produzione di biochar da affiancare a filiere produttive già preesistenti e già dotate di infrastrutture a supporto (piazzali di stoccaggio, tensostrutture, pesa, ecc.);
  • Scenario 2. Realizzazione di una filiera produzione di biochar con realizzazione di tutte le infrastrutture necessarie;
  • Scenario 3. Realizzazione di una nuova filiera multiprodotto. Realizzazione di una filiera produzione multiprodotto con produzione congiunta di cippatino e biochar con realizzazione di tutte le infrastrutture necessarie.

Per l’analisi puntuale degli scenari si rimanda al sito, tuttavia può essere fatta un’ultima riguarda il punto di vista economico della filiera di produzione di biochar. Le analisi hanno mostrato che i costi variabili incidono pesantemente sul bilancio economico complessivo della filiera di produzione. In tutti gli scenari analizzati, la materia prima, ossia il legname in ingresso, incide dal 65% al 94% dei costi variabili. Ciò significa che le opportunità di produrre biochar con successo, dipendono anche dalla filiera di approvvigionamento. Ciò è interessante per due motivi:

  • Avvantaggia le aziende del settore agricolo e forestale, che possono iniziare a produrre biochar e gestire tutta la filiera, dall’approvvigionamento della materia prima alla vendita dei prodotti.
  • Nelle simulazioni è stato considerato un materiale in ingresso di pregio, come legname tondo di origine forestale; ma può essere impiegato anche legname di minor qualità, come ad esempio potature.

Si pensi in tal senso alle potature del settore agricolo e del verde pubblico. Infatti un’ottima fonte di approvvigionamento della biomassa in ingresso potrebbe essere rappresentato dalla biomassa generata dalla gestione del verde pubblico che generalmente ha scarso valore ed anzi costituisce un costo per il soggetto che le vuole smaltire. Una strutturazione di una filiera del genere potrebbe consentirebbe una gestione virtuosa di un patrimonio pubblico che al momento ha un bassissimo valore economico e che spesso viene destinato a discarica come rifiuto essendo pochissime le filiere che trattano in modo sostenibile questo sottoprodotto.

Figura 7. Unità di carbonizzazione prototipale CarbON e relativo schema di processo

Figura 8. Impianto di carbonizzazione a forno rotante

Progetto finanziato dalla misura 16.2 del Programma di sviluppo rurale 2014-2020

 

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